スリップリングとは何ですか？
スリップリングは、ブラシと組み合わせて、静止構造から回転構造への動力および電気信号の伝送を可能にする電気機械装置です。回転電気ジョイント、コレクター、または電気スイベルとも呼ばれるスリップリングは、電力、アナログ、デジタル、またはRF信号やデータを送信する際に、拘束されていない、断続的または連続的な回転を必要とする電気機械システムで使用できます。機械的性能を向上させ、システム操作を簡素化し、可動ジョイントからぶら下がっている損傷しやすいワイヤーを排除します。
スリップリングの主な目的は電力と電気信号を送信することですが、物理的寸法、動作環境、回転速度、および経済的制約が、使用する必要のあるパッケージのタイプに影響を与えることがよくあります。
顧客の要件とコスト目標は、スリップリング設計を成功させるための意思決定を推進する上で重要な要素です。4つの重要な要素は次のとおりです。
■電気的仕様
■機械的包装
■動作環境
■費用
電気的仕様
スリップリングは、回転ユニットを介して電力、アナログ、RF信号、およびデータを送信するために使用されます。システムの回路数、信号の種類、および電気的ノイズ耐性の要件は、スリップリングの設計に課せられる物理的な設計上の制約を決定する上で重要な役割を果たします。たとえば、高電力回路では、絶縁耐力を高めるために、より大きな導電性パスとパス間のより大きな間隔が必要です。アナログ回路とデータ回路は、電源回路よりも物理的に狭いものの、信号パス間のクロストークや干渉の影響を最小限に抑えるように設計に注意を払う必要があります。低速、低電流のアプリケーションでは、ゴールドオンゴールドのブラシ/リング接触システムを使用できます。この組み合わせにより、AOODコンパクトカプセルスリップリングに示されている最小のパッケージ構成が実現します。より高速で電流が必要な場合は、複合銀グラファイトブラシと銀リングを組み込む必要があります。これらのアセンブリは通常、より大きなパッケージサイズを必要とし、スルーボアスリップリングの下に示されています。どちらの方法を使用しても、ほとんどのスリップリング回路は約10ミリオームの動的接触抵抗の変化を示します。
機械的包装
スリップリングを設計する際のパッケージングの考慮事項は、多くの場合、電気的要件ほど単純ではありません。多くのスリップリングの設計では、スリップリングを通過するためにケーブルと取り付けシャフトまたはメディアが必要です。これらの要件により、ユニットの内径の寸法が決まることがよくあります。AOODは、さまざまなスルーボアスリップリングアセンブリを提供します。他の設計では、直径の観点から、または高さの観点から、スリップリングを非常に小さくする必要があります。その他の場合、スリップリングに使用できるスペースが限られているため、スリップリングのコンポーネントを個別に提供するか、スリップリングをモーター、位置センサー、光ファイバーロータリージョイント、またはRFロータリージョイントと統合パッケージで統合する必要があります。 。高度なスリップリング技術に基づいたAOODにより、これらすべての複雑な要件を1つの完全なコンパクトスリップリングシステムで満たすことができます。
動作環境
スリップリングが動作するために必要な環境は、多くの点でスリップリングの設計に影響を与えます。回転速度、温度、圧力、湿度、衝撃と振動、および腐食性材料への暴露は、ベアリングの選択、外装材料の選択、フランジマウント、さらにはケーブルの選択に影響を与えます。標準的な方法として、AOODはパッケージ化されたスリップリングに軽量アルミニウムハウジングを使用しています。ステンレス鋼のハウジングはより重いですが、それは海洋、水中、腐食性および他の過酷な環境に必要です。
スリップリングの指定方法
スリップリングは常により大きなメカニズムの一部であり、特定の電力および信号回路を回転面に通す必要があります。スリップリングの一部であるメカニズムは、航空機やレーダーアンテナシステムなどの環境で動作します。したがって、その適用に成功するスリップリング設計を作成するには、次の3つの基準を満たす必要があります。
1.アタッチメントの配置と回転解除機能を含む物理的寸法
2.最大電流と最大電圧を含む、必要な回路の説明
3.温度、湿度、塩霧の要件、衝撃、振動などの動作環境
より詳細なスリップリング要件は次のとおりです。
■ 回転子と固定子の間の最大抵抗
■ 回路間の分離
■ スリップリングハウジングの外側のEMIソースからの分離
■ 始動トルクと走行トルク
■ 重さ
■ データ回線の説明
スリップリングアセンブリに組み込むことができる一般的な追加機能は次のとおりです。
■ コネクタ
■ リゾルバ
■ エンコーダー
■ 流体回転ユニオン
■ 同軸ロータリーユニオン
■ 光ファイバーロータリージョイント
AOODは、スリップリングのニーズを指定し、設計要件に最適なモデルを選択するのに役立ちます。